A fejlett folyamat technológiák, például a réz pillér összekapcsolása kialakulása jelentősen meghajtotta a modern elektronikus eszközök háromdimenziós miniatürizálását és a kapcsolódó berendezések gyorsított teljesítményjavítását. Ez az előrelépés azonban a fejlett csomagolási technológiák meghibásodásának kihívásait vezette be. A fejlett csomagolási alkalmazásokhoz a meghibásodás lokalizációja megkövetelheti a 100 μm -et meghaladó feldolgozási mélységet, ahol a hagyományos gallium -ion (GA⁺) fókuszált ionnyaláb (FIB) küzd a gyors hiba lokalizáció elérése érdekében.
Ez a korlátozás azért merül fel, mert a GA⁺ FIB maximális sugáráram mellett ~ 100 NA 30 keV alatt működik, és több tíz órát igényel az 500 μm² terület feldolgozásához. Ezzel szemben a plazma FIB (PFIB) a Xenon-ionokat (XE⁺) használja ionforrásként, ~ 2,5 μA maximális sugáráramot biztosítva 30 keV-nél, 20-szor hatékonyabb, mint a GA⁺ FIB. Ez az áttörés lehetővé teszi a PFIB számára, hogy legyőzze a hagyományos ga⁺ fib szűk keresztmetszetét: gyors nagy terület feldolgozás.
PFIB alkalmazás esettanulmányai
① TSV keresztmetszeti morfológia és EBSD kristályorientációs elemzés
A PFIB nagysebességű, nagy mennyiségű keresztmetszeti képességének kihasználása, a gyors és pontos keresztmetszeti morfológia elemzése elvégezhető a Silicon VIAS (TSV) -n átmenő kritikus szerkezeten a 2.5D\/3D Advanced Packaging-ban. Ezzel egyidejűleg a keresztmetszet kristályorientációs elemzése végezhető egy külső elektron-hátulsó diffrakciós (EBSD) szonda segítségével, amint azt az 1. ábra szemlélteti.
*1. ábra. A) A TSV keresztmetszeti SEM képe (átmenő-szilikon Via), ez a kulcsszerkezet a 2.5D\/3D Advanced Package-ban;
b) EBSD elemzés (IPF-Y feltérképezés) (Képek jóvoltából: Thermo Fisher Scientific).*
② Nagy területes ultravékony TEM minta előkészítése a 3D NAND-hez (Planview mintavétel)
A PFIB másik kritikus funkciója a nagy területű ultravékony transzmissziós elektronmikroszkópia (TEM) minták előállítása. A GRGTEST most a helyspecifikus TEM-minta előkészítését eléri az 50 μm-es hosszúsággal és szélességgel, megfelelve az atomfelbontási TEM megfigyelésének követelményeinek.
*2. ábra.
a) árok marás; b) kiemelkedés és extrahálás; c) átvitel a TEM rácsra; d) végső vékonyítás.*
GrgTest PFIB szolgáltatási képességek
A GrgTest Wuxi IC tesztelési és elemzési laboratóriumában a PFIB rendszer a legmodernebb Thermo Fisher Scientific Helios 5 PFIB rendszer, amely a piacon jelenleg a legfejlettebb XE-FIB platform. 1 nm alatti SEM képalkotó felbontást ér el, optimalizált ionnyaláb teljesítményével és automatizálásával az elődjéhez képest (Helios G4 DualBeam). Nanomanipulátor, gázbefecskendező rendszer (GIS) és energia-diszpergáló röntgen-spektroszkópia (EDX) szondával felszerelve, a GRGTEST PFIB-je mind az alapvető, mind a fejlett félvezető meghibásodási elemzési igényekkel foglalkozik.